以LTSC理念培养本科生计算机创新能力

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摘要：分析当前大学计算机创新能力培养存在的问题，融合现有培养体系，构建一个以ltsc理念为指导的实效、可操作的计算机创新能力培养体系和协调方法，将多维教学的内容和过程，以及原有的综合设计实验、实习和毕业论文完整地放入多形式创新的教学过程中，并且将创新学分、责任签约、导师制、创业教育融为一体，形成完整的多维一体化创新能力培养体系结构，帮助更多学生具备创新能力，提高计算机专业大学生的社会竞争力。

关键词：LTSC；多维一体化；创新能力培养

文章编号：1672-5913（2013）07-0078-06

中图分类号：G642

1 计算机创新能力培养问题

计算机学科是创新最活跃的领域，但人才需求出现了一种“怪”现象。一方面，随着信息化社会和计算机技术的快速发展，企业认为创新人才短缺；另一方面，计算机专业是全国最大的专业，可是学生在就业时却找不到合适的职位。例如，华南师范大学计算机专业毕业生的就业率几乎是100%，但在社会高端企业就业的比例却很少。2009年以前，腾讯、华为等一流企业都不在华南师范大学设专场招收毕业生，因为学校的培养方式无法满足社会对中高端创新性人才的需求，其原因主要包括以下3点。

1）培养方案虽有综合设计、实习、毕业论文等重要的实践环节，但学生人数多，每个环节时间有限。而且各个环节中又有不同的老师、不同的研究方向和不同的教学要求，条块分割现象严重，教学效果差异大，无法达到创新能力培养的目的。

2）服务（实践）是创新能力培养的唯一路径，但是受师生比例和科研环境条件的影响，学生无法融入研究环境中学习。教学上也缺少实效、常态的创新服务（实践）环节，包括稳定的时间段、挑战问题环境、合作团队、持续指导，以及硬件环境和经费支撑。

3）创新能力的培养很重要，但学校对创新能力的培养却停留在概念上，依赖的仍是学生的兴趣，只是针对个别而不是更多的学生。创新能力的培养缺乏稳定的支撑环境和条件，且与常规的课堂和实验教学不同，它无章可循，操作随意性大。创新实践教育的规模难以保质保量地扩大和开展。

因此，我们需要在已有的教学培养体系基础上，融合构建一个实效的计算机创新能力培养体系和协调可操作方法，帮助更多学生具备创新能力，提高华南师范大学学生的社会竞争力。

2 计算机创新能力培养体系的总体设计

2.1大学生创新能力培养的认识和思路形成

总书记在2006年两院院士大会上指出“功以才成，业由才广”。建设创新型人才队伍是建设创新型国家的核心。

由此，计算机学院提出将LTSC创新教学理念用于指导创新能力的培养。创新能力指的是运用知识和理论，在科学、技术、艺术等领域中提供具有经济价值和社会价值的新思想、理论、方法和发明的能力。LTSC指出“L（Learn）学习（Think）思考S（Service）服务C（Create）创造”的教育理念是一个螺旋循环过程。LTSC教育循环理念示意图如图1所示。当学生进入新专业领域的时候，通过课堂、基础实验进行学习L和思考T，实现知识接受和理解；然后进入服务（实践）S环节，在研究和应用环境中，学生主动发现所学知识的不足，回头再学习L，并不断深化思考S与理解；从现有知识体系中找到答案，最终走向创造和创新C。大学教育的服务（实践）S环节是实现创造或创新能力培养的必经之路，而目前大部分教育基本只停留在L、T初级阶段，即只有课堂学习、考试以及基本的实践教育，缺乏实效、高质量的服务（实践）S环节，导致创新型人才培养成功率低。

创造性是每个学生都具有的心理潜能。培养学生的创新能力是必要、也是可能的，但这种潜能需要激发。创新能力是一个多方面的系统工程，包括创新精神、思维、知识、专业技能、团队协作等内容，需要经过问题选择、思考形成思想、解决问题、成果与应用等复杂过程，不是轻易能够实现的，需通过创新人才培养路径，如图2所示，引导学生投入到服务（实践）或科研中，让学生积极主动、自觉、创造性地去学习，充分发挥学生学习的潜能，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

从图1、2中可以发现，现有的教育培养方案实际上并不是完全按照培养创新人才的目的来设计的。传统4年本科学习理论与实践如图3所示。我们需要对现有的培养方案进行完善修改，构建一种实效、可操作的计算机创新能力的培养体系和协调方法。

作为系统工程的创新能力培养过程，我们需要一系列配套条件和环境支撑，而不仅仅是培养方案的设计或完善。创新人才培养构成因素如图4所示，创新能力培养除需要核心的创新服务实践环境外，还涉及创新项目、创新团队、创新氛围、经费支持、硬件环境支撑、制度规范、高质量指导等。

2.2多维一体化计算机创新能力培养体系的总体设计

计算机创新能力培养体系探索将多维教学的内容和过程，多形式创新的教学模式有机地组成一个完整的一体化创新教学体系，创建一种制度化的创新能力培养体系，最终完成对学生创新能力培养的核心目标。其设计思想是：学生在4年的大学本科学习中，除了教学目标所要求的学习与实践内容外，在一、二年级的通识教育与专业基础课学习后，鼓励学生（要对其进行引导，给予经费支持等）以双向选择的方式加入创新团队中，由创新基地给予前期的理论培育和技术培训。在大学三、四年级，让学生运用自己所学的知识与技术，进行研究、应用开发或参加竞赛，进行实践活动，在导师与团队的帮助下（S），去创造（C）新的成果，从而发展自我的创新能力，同时将原有的综合设计实验、实习和毕业论文完整地放入到创新过程中，添加创新学分、责任签约、导师制、创业教育等方式，最终形成完整的多维一体化创新能力培养体系结构，如图5所示。

其中“多维”是指创新教学体系的多种模式、多个学习过程（如科技创新、竞赛、实习、毕业论文）、多种角色、多种依托基础（包括科研团队、校企合作实习基地、创新实验室）、多种教学管理形式（导师制、学分制、实习、毕业论文）；“一体化”是指“多维”不是一个个孤立的教学单元体，而是有机紧密结合的一体，是一个完整过程和结果，是以科研团队、校企合作创新基地、大型项目、创新实验室、创业学院为载体，以本科创新导师团队为主要指导力量，有机地将学生的科技创新、专业竞赛、专业实习和毕业论文的学习、创新环节贯穿在一起，与学分体系相结合，形成多种形式融合一体化的创新能力培养体系，系统化地完成学生创新能力的培养。多维一体化创新能力培养体系关系如图6所示。目前创新教学培养体系的典型模式有：

1）研究型模式：依托导师科研团队的基础研究项目，进行独立研究活动及。

2）应用开发型模式：依托科研团队的开发项目或创新基地的实际项目，进行以项目开发为主的实践。

3）竞赛型模式：依托大学创新计划、学生科研立项、ACM程序设计大赛、软件设计竞赛等活动，进行以竞赛为目的的研发活动。

计算机多维一体化创新培养体系较好地改变了传统的分阶段、零碎、单独实施实习、毕业论文以及自发兴趣的科技创新模式。在一个较长时间段，我们以创新团队为基础，在稳定问题环境、持续教师指导、硬软件环境的支撑下，在良好的创新氛围中，以一种全新的模式，实施从培训、入门到研发工作开展和抽象思考总结的完整过程，以提高创新教学质量，加速创新性人才的培养。

3 计算机创新能力培养的探索和实践

华南师范大学计算机学院经过3年的一体化创新培养体系的探索与实践，在创新培养目标、创新思维模式、创新价值取向、创新氛围缔造、创新能力实现机制与创新能力评价标准方面积累了一定的经验与教训。

3.1创新能力文化氛围建设和导向

良好的创新氛围和引导对学生的创新起步有着十分重要的作用。在一体化创新培养体系的实践过程中，我们提倡学术自由、独立思考；发现、尊重和培养学生的个；鼓励提问，鼓励有创见的主张。学生作为一个独立的个体，在创新团队学习过程中与教师平等对话、互相切磋，从而创造出平等、和谐的课内外学术研究和探讨环境，使学生树立了自强自立的独立意识，促进了创新潜力的发挥。

3.2创新能力培养的教学理念与教育思想养成

计算机一体化创新培养体系提出了将基于项目、问题学习和探究式学习集成的一体化主动学习方法。在课程学习、实验和项目实施过程中，学生在教师组的指导下针对理论与工程项目提出科学或技术性的问题。这些问题与学生学习的关键科学概念或工程知识有联系，从而激发学生的求知欲。我们以这些问题为探究点，引导学生通过自主学习和项目实践归纳出规律、结论，形成知识与技术；反过来又促进学生主动应用这些知识或技术去完成项目，解决遇到的问题。一体化主动学习方法使学生掌握了所学的知识与技术，而且培养了学生获取知识、应用知识、创新和实践的能力，实现了计算机科学技术知识和工程能力的学习方式从被动接受转变为主动学习。

3.3创新能力培养体系配套规范和实施细则

目前，计算机学院已有部分项目按照该培养体系的模式完成探索，且从探索的结果来看，成绩喜人。其中，工程类项目的高要求和时效性对参与开发的学生要求比较高，有的学生会因适应不了这种高要求而选择退出。这种行为对工程项目的开发会造成很大的困扰，会严重影响工程的进度以及项目负责人的声誉。通过制定详细而周密的创新培养规范与实施细则，可以让学生专注于其中，无形中会对学生有一种鞭策的作用，激励学生不怕困难，迎难而上去解决问题，也使得项目的顺利完成有了保障。另外，学院也鼓励通过指导教师的项目驱动，把项目、实习和毕业论文有机地结合起来，培养学生的专注精神和创新意识。

4 项目实施的成效

4.1创新团队人才质量评价

经过3年多的探索和实践，计算机一体化创新能力培养体系在学院的实践中获得了重大进展，改革取得初步成效，从而证明了这一人才培养模式的科学性和先进性。

1）学生基本理论知识更加扎实。

计算机专业基础知识是计算机学院教学大纲中所要求的必需能力之一，是学生学会运用与学习工程技术的基础。创新培养体系实施后，学院加强了对学生基本理论知识的训练和技术培训、考察。在各学期的相关专业基础课程中，学院加入了课程项目、课程实作或实训等必修课目和学分，加大考察力度，为学生学习专业核心课程奠定了扎实的基础。根据教师的反馈，与以前相比，学生的基本理论知识普遍地更加扎实了。

2）学生工程能力显著提高。

一体化创新能力培养体系注重学生的职业道德、理工基础知识、个人能力、人际团队能力和系统能力的培养。在培养过程中，学院坚持以创新为导向的培养理念，高度重视培养学生的创新开发能力，鼓励不同学科不同年级的交叉与合作，重视学生多学科背景的培养和国际视野的拓展，建立了院级多学科创新实践平台，为学生的创新设计提供了良好的软、硬件环境，从而培养学生具有合理的知识结构和较强的个人能力、团队能力和良好的职业素质。

计算机学院在创新能力培养体系实施后，对参加创新项目的2009级和2010级的56名学生进行了效果调查，调查的主要内容及结果如表1所示。

调查结果显示，创新项目的实施得到绝大部分学生的支持和欢迎。学生不仅深化了学科知识，综合能力也明显提高。可见，一体化创新能力培养项目的实施是合理可行的，且达到了预期的效果。

3）学生综合能力提高，在各类科技作品竞赛中获得优秀成绩。

一体化创新能力培养体系高度重视学生综合能力和素质，特别是工程项目开发动手能力的培养。计算机学院经常组织各类科技实践活动，强化学生的科技创新能力和综合能力。同时学院还大力加强学生动手能力的训练和考察，为学生参加各类各级竞赛创造各种条件，如学院从一年级开始就开设了“ACM程序设计竞赛基础”课程，这使得学生的创新能力不断提高，且近年在各类科技竞赛中均取得了优秀的成绩。

4.2教师评价

教师作为创新能力培养体系的主要执行者和参与者，在创新人才培养体系的实施过程中起着举足轻重的作用。在针对创新培养体系教学改革的调查中，计算机学院对参加创新能力培养体系的22位教师进行了问卷调查，结果显示：在实施一体化创新能力人才培养体系的教学模式后，学生在课程、实践环节与项目完成的学习过程中，学习主动性、团队合作能力、综合理解能力、工程实践能力、口头表达能力等都有比较明显的提高。一体化创新能力人才培养模式实施前后学生能力的调查结果如表2所示。

5 现存问题及下一步探索与实践

计算机创新能力的培养虽然取得了一定的成效，但仍然会有不同层次的问题在实践过程中浮现，并成为构建整个创新培养体系的毛刺。这些问题包括：

1）学生动手能力偏弱。有些学生的计算机基础较差，接触编程类的创新项目后，有畏惧心理，经过培训后，仍然摆脱不了阴影，反而产生了抵触情绪。

2）学生开展科技竞赛积极性不高。有的学生自信心不足，认为自己动手能力偏弱；而有的学生在掌握了一定水平的技能后，便谋求在外面的公司实习，对参加竞赛类的兴趣不大。

3）计算机学院的经费不能保证硬件设备的及时更新，适应不了计算机学科技术发展迅猛的特点，无法满足创新实验需求。

面对以上问题，在继续探索多维一体化计算机创新能力培养体系实践的道路上，我们需要找出妥善解决的方法，需要在更长的周期内，不断地实践与探索多维一体化计算机创新能力培养体系，不断地改进，从而促使其更好地为计算机专业学生服务。